Кабели оптические 9/125 4 волокна: конструкция, стандарты и применение
Оптический кабель с обозначением 9/125, содержащий 4 волокна, является одним из фундаментальных типов волоконно-оптических кабелей, используемых для создания стационарных и магистральных линий связи. Маркировка 9/125 указывает на тип используемого оптического волокна: диаметр световодной жилы (сердцевины) составляет 9 микрометров, а диаметр оболочки — 125 микрометров. Это соответствует стандарту на одномодовое волокно (SMF, Single Mode Fiber). Количество волокон — 4 — определяет его ёмкость и типовую область применения в качестве распределительного или магистрального кабеля с небольшим числом волокон.
Конструкция и компоненты кабеля
Конструкция оптического кабеля 9/125 4 волокна инженерно разработана для обеспечения долговременной и стабильной передачи сигнала при механических и environmental нагрузках. Типовая структура включает в себя несколько обязательных элементов.
Оптические волокна
В центре конструкции находятся четыре одномодовых оптических волокна, соответствующих рекомендациям ITU-T G.652.D. Это наиболее распространённый стандарт, характеризующийся:
- Нулевой дисперсией на длине волны ~1310 нм.
- Низким затуханием на длинах волн 1310 нм и 1550 нм (типично ≤ 0,36 дБ/км и ≤ 0,22 дБ/км соответственно).
- Совместимостью с системами спектрального уплотнения (DWDM, CWDM).
- Свободно уложены в центральном силовом элементе (ЦСЭ) в виде скрутки или повивной конструкции.
- Помещены в один или несколько оптических модулей. Для 4 волокон часто используется один трубчатый модуль, заполненный гидрофобным гелем (gel-filled) или выполненный в виде сухого, облегчённого блока (dry water-blocked).
- Центральный силовой элемент (ЦСЭ): стеклопластиковый пруток или стальной трос, являющийся основой для наложения волокон или модуля.
- Армирующие нити из арамида (кевлара) или стеклопластика, уложенные вокруг модуля.
- Внутренняя оболочка (обычно из полиэтилена) служит для формирования кабельного сердечника и фиксации элементов.
- Внешняя оболочка изготавливается из полиэтилена (PE) для наружной прокладки, поливинилхлорида (PVC) для внутренней, либо из безгалогенных материалов с низким дымовыделением (LSZH) для объектов с повышенными требованиями пожарной безопасности.
- Гофрированная стальная лента (CS — Corrugated Steel).
- Плоская стальная лента.
- Проволочная броня.
- Магистральные участки сетей доступа (FТТx): Используется как распределительный кабель от оптической распределительной коробки (ОРК) к многоэтажным зданиям или микрорайонам коттеджей. 4 волокна позволяют организовать резервирование или разделить потоки для разных сервисов.
- Внутризоновые и городские соединения: Для связи между близко расположенными объектами связи (АТС, базовые станции, узлы агрегации) на расстояниях до 80 км без усиления.
- Промышленные и корпоративные сети: Создание физической среды для систем видеонаблюдения, СКУД, технологических сетей на предприятиях. 4 волокна позволяют реализовать кольцевую топологию с резервированием.
- Системы кабельного телевидения (CATV) и транслирование видео: Передача широкополосных сигналов на длине волны 1550 нм с использованием оптических усилителей EDFA.
- Вертикальная и горизонтальная разводка в ЦОД: В виде лёгких кабелей с оболочкой LSZH для соединения кроссовых шкафов в пределах одного этажа или здания.
- Подготовка кабеля: Аккуратное снятие внешней и внутренней оболочек с использованием специального инструмента, очистка волокон от гидрофобного геля (при наличии).
- Сварка: Основной метод соединения для стационарных линий. Для волокон G.652.D используются стандартные программы сварочных аппаратов. Потери на одном сварном стыке должны составлять в среднем ≤ 0,05 дБ.
- Укладка в сплайс-пластины и муфты: Сварные соединения защищаются термоусаживаемыми гильзами и укладываются в сплайс-кассету оптической муфты с запасом по длине.
- Организация ввода/вывода: Герметичный ввод кабеля в муфту или кросс осуществляется с помощью механических уплотнений и термоусаживаемых колпачков.
- Рефлектометрия (OTDR): Обязательный этап приёмки линии. Определяет общее затухание, потери на сварных стыках, наличие макроизгибов, локализует неоднородности. Измерения проводятся на двух длинах волн (1310 нм и 1550 нм) с двух концов линии.
- Измерение вносимых потерь (ILM): Проводится с помощью стабильного источника излучения (Source) и измерителя мощности (Power Meter). Даёт точное значение полного затухания линии.
- Визуальный контроль: Использование визуальных локаторов неисправностей (VFL) для проверки целостности волокна и качества соединений в разъёмах.
Волокна имеют двухслойное акрилатное покрытие (primary и secondary coating) диаметром около 250 мкм, обеспечивающее защиту от микроизгибов.
Модульная структура
В зависимости от типа кабеля, четыре волокна могут быть:
Силовые элементы
Для восприятия растягивающих нагрузок в конструкцию вводятся:
Внутренняя и внешняя оболочки
Гидрофобные заполнители и броня
Для кабелей наружной прокладки обязательно применение гидрофобных заполнителей (гель, гидрофобные порошки или ленты) для блокировки продольного распространения влаги. При прокладке в грунт, кабельных канализациях или в условиях риска механических повреждений (грызуны, давление грунта) кабель может иметь броню:
Классификация и типы кабелей
Кабели 9/125 4 волокна классифицируются по условиям эксплуатации и конструктивному исполнению.
| Тип прокладки | Конструктивные особенности | Материал оболочки | Наличие брони/гидрозащиты |
|---|---|---|---|
| Внутренняя (инсталляционная) | Облегчённая, гибкая, компактная, часто с упрочняющими арамидными нитями | PVC, LSZH | Нет |
| Наружная подвесная (самонесущий) | Встроенный силовой элемент (стальной трос или стеклопластиковый пруток), часто с дополнительным тросом для подвеса (8-образная конструкция) | Чёрный полиэтилен (PE), устойчивый к УФ | Гидрофобный заполнитель, возможно лёгкое армирование |
| Наружная в грунт | Жёсткая конструкция, броня из гофрированной стали, толстая внешняя оболочка | Чёрный полиэтилен (PE) | Гидрофобный заполнитель + броня CS |
| В кабельной канализации, коллекторах | Умеренная жёсткость, защита от грызунов и влаги | PE, иногда PVC | Гидрофобный заполнитель, возможна броня из гофрированной нержавеющей стали |
Ключевые технические параметры и стандарты
При выборе и проектировании систем связи на основе данного кабеля необходимо учитывать ряд критически важных параметров.
| Параметр | Типичное значение / Диапазон | Стандарт / Метод измерения | Примечание |
|---|---|---|---|
| Тип волокна | G.652.D (SSMF) | ITU-T G.652 | Стандартное одномодовое волокно |
| Затухание на 1310 нм | ≤ 0,36 дБ/км | IEC 60793-2-50 | Максимальное затухание для волокна в кабеле |
| Затухание на 1550 нм | ≤ 0,22 дБ/км | IEC 60793-2-50 | Максимальное затухание для волокна в кабеле |
| Диаметр модового поля на 1310 нм | 8,6 – 9,5 мкм | ITU-T G.652 | Важно для расчёта потерь на соединениях |
| Допустимое растягивающее усилие (кратковременное/длительное) | 1,5 – 3,0 кН / 0,2 – 0,8 кН | IEC 60794-1-2 | Зависит от конструкции (наличие брони, ЦСЭ) |
| Допустимое раздавливающее усилие | 1 – 3 кН/10 см | IEC 60794-1-2 | Выше для бронированных кабелей |
| Радиус изгиба (при монтаже/эксплуатации) | ≥ 20 × D / ≥ 10 × D | IEC 60794-1-2 | D — внешний диаметр кабеля |
| Диапазон рабочих температур | -40°C … +70°C (для наружных) | Зависит от оболочки | Для внутренних кабелей диапазон уже |
Области применения и схемы организации связи
Кабель с 4 волокнами стандарта 9/125 является экономически оптимальным решением для ряда задач, где не требуется высокая волоконная ёмкость, но необходима надёжность и потенциал для развития.
Монтаж, сварка и измерения
Качество конечной линии связи напрямую зависит от правильности монтажа и измерений.
Монтажные процедуры
Измерения и тестирование
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается кабель 9/125 от 50/125 или 62,5/125?
Кабель 9/125 содержит одномодовые волокна (малый диаметр сердцевины), предназначенные для передачи одной моды света на большие расстояния (километры и десятки километров) с высокой скоростью. Кабели 50/125 и 62,5/125 содержат многомодовые волокна, используемые для коротких дистанций (до 500-1000 метров) в основном внутри зданий и ЦОД. Это принципиально разные типы волокон, не взаимозаменяемые без специального оборудования.
Почему именно 4 волокна, а не 2, 8 или 12?
4 волокна — это компромисс между стоимостью, ёмкостью и надёжностью. Два волокна (приём/передача) — это минимум для дуплексной связи, но они не обеспечивают резервирование и развитие. 4 волокна позволяют организовать, например, основное и резервное кольцо, разделить трафик разных операторов или сервисов, либо использовать дополнительные волокна для будущего расширения без прокладки нового кабеля.
Можно ли использовать этот кабель для прокладки внутри помещений?
Да, но для этого должен использоваться специализированный кабель с оболочкой из PVC или LSZH, не распространяющую горение и с низким дымовыделением. Наружный кабель в полиэтиленовой оболочке при горении выделяет токсичные вещества и его прокладка внутри зданий запрещена нормами пожарной безопасности (например, ПУЭ, СНиП). Для внутренней прокладки применяются облегчённые, гибкие конструкции.
Какой тип коннектора рекомендуется для терминации такого кабеля?
Для стационарных линий чаще используется сварка с последующей установкой сварных пигтейлов с коннекторами SC, LC или FC/UPC. В точках оконечивания (кроссы, патч-панели) наиболее распространены коннекторы типа SC (традиционно) и LC (более высокая плотность портов). Выбор типа полировки (UPC или APC) зависит от применения: UPC — для цифровых систем связи, APC (угловая полировка) — для аналоговых систем (CATV, радио-over-fiber) для минимизации обратных отражений.
Какова максимальная длина участка регенерации (усиления) для такого кабеля?
Максимальная длина определяется бюджетом потерь передающего оборудования (S/R точки) и затуханием кабеля. Для типовых систем передачи 1 Гбит/с (SFP-трансиверы) с бюджетом потерь 20-28 дБ и среднем затухании 0,22 дБ/км на 1550 нм, теоретическая дальность может достигать 90-120 км. На практике, для высокоскоростных систем (10G, 100G) ограничивающим фактором становится дисперсия, что требует использования волокон G.652.D с компенсацией или более совершенных типов волокна (G.655, G.656) на очень длинных дистанциях.
Требуется ли специальное оборудование для сварки одномодового волокна 9/125?
Да, требуется сварочный аппарат для оптических волокон. Для одномодовых волокон критически важна точность юстировки (выравнивания) сердцевин, поэтому используются аппараты с технологией активного выравнивания по сердцевине (core alignment). Аппараты для многомодовой сварки (выравнивание по оболочке — clad alignment) для одномодовых волокон не подходят, так как могут давать высокие потери на стыке из-за несовпадения крошечных сердцевин.
Как маркируются волокна в кабеле на 4 волокна?
Стандартная цветовая маркировка волокон и модулей (согласно TIA-598) для кабеля с 4 волокнами: 1 — синий (Blue), 2 — оранжевый (Orange), 3 — зелёный (Green), 4 — коричневый (Brown). Дополнительно на оболочке волокон нанесены цифровые маркеры. Цветовая маркировка модуля или трубки, содержащей волокна, обычно соответствует первому волокну в ней (синий).